毫米波雷达测速原理

带你认识毫米波雷达第一章文档介绍1.1.文档目的无论是低级别的驾驶辅助功能，还是高级别的自动驾驶功能，利用传感器来采集行驶中的各种道路、行人、障碍物等信息都是必不可少的。

常见的车载ADAS 传感器有以下几种：超声波雷达、激光雷达、毫米波雷达和图像传感器（摄像头）。

毫米波雷达传感器因为其波长的物理特性，可以适应暴雨，大雾，烟，粉尘，夜间行车等较为恶劣的环境，同时相比激光雷达又有较大的价格优势，已经成为当前厂家的首选。

目前我们公司的ADAS双预警功能是基于摄像头实现的，但是随着市场对ADAS驾驶辅助性能要求的提高、法规的推进，摄像头和雷达融合方案是一大趋势，因此我们在做摄像头和雷达融合方案市场推广、产品定义之前，需要先了解毫米波雷达。

1.2.文档范围本文档主要介绍毫米波雷达的现状、定义、分类、特点和工作原理。

第二章概述2.1.毫米波雷达现状毫米波雷达在20世纪40年代开始发展，因为其功率较低且传输损耗大，在长距离探测和通信应用上，受到了诸多的限制。

70年代起，大量的公司和研究机构开始利用毫米波雷达进行汽车防撞技术研究，其中包括德国AEG-Telefunken和博世（Bosch）公司，但是由于产品体积较大、成本较高而没有获得市场的认可。

直到80年代后期，相关机构再次启动车载毫米波雷达的研究方案，并于1998年推出第一代汽车雷达，毫米波雷达就被用于汽车的ACC功能了。

2003年开始，用于汽车自动障碍物躲避。

2012年10月，infineon推出24GHz 单片雷达解决方案，11月NXP推出77G雷达发射器芯片，芯片级别的毫米波射频芯片的出现，使毫米波雷达技术的门槛一下降低了，所有应用打开了一个窗口。

当然，车载毫米波雷达的关键技术主要被国外毫米波雷达供应商垄断，Autoliv、Bosch、Continental、Delphi零部件供应巨头在毫米波雷达技术领域拥有绝对的话语权。

同国外雷达传感器供应商相比，国内车载毫米波雷达仍属于起步阶段。

毫米波雷达测距范围毫米波雷达是一种非常有用的测距技术，它的作用是通过发送微波信号，接收反射的信号并分析它们来计算出两个物体之间的距离。

这种技术在许多领域都有广泛的应用，例如机器人导航、自动驾驶汽车、无人机等等。

在本文中，我们将会详细阐述毫米波雷达测距范围，并解释其工作原理。

1. 毫米波雷达的原理毫米波雷达利用微波信号来测量物体之间的距离。

它通过发射出一束微波信号，并将信号的反射量与反射时间进行测量来计算物体的距离。

发射出的信号穿过空气并在物体上反射回来，它们被接收器捕获并传输到处理器进行分析计算。

处理器可以准确地计算出被测物体与发射器之间的距离。

2. 毫米波雷达的测距范围毫米波雷达的测距范围是根据信号的波长、功率和接收器的灵敏度来衡量的。

具体的测距范围取决于多个因素，例如信号频率、反射体的大小和形状、环境中的物体和干扰等。

一般来说，毫米波雷达的测距范围在数十厘米到几千米之间。

一些高科技设备，例如自动驾驶汽车和航空器，通常需要更长的测距范围，其测距范围通常在数百米和数千米之间。

3. 毫米波雷达的优点毫米波雷达具有许多优点，它是一项非常实用的技术。

毫米波雷达不受光线、温度和湿度等环境因素的影响，而这些因素可能导致其他技术的测距不准确。

此外，毫米波雷达可以穿过障碍物、检测移动的物体，这让它在许多强制测量应用中非常受欢迎。

4. 毫米波雷达的应用毫米波雷达具有广泛的应用，特别是在自动化控制领域。

毫米波雷达广泛应用于机器人导航、自动驾驶车辆、智能家居和新能源汽车等领域。

它还用于飞行和航空器导航、病例诊断和物体识别等其他应用。

毫米波雷达还可用于监测城市的交通和行人流量。

总之，毫米波雷达就是一种非常实用的技术，它在许多领域都有广泛的用途。

虽然其测距范围受制于多种因素，但是在合适的条件下，毫米波雷达可以提供非常高精度的距离测量。

随着科技的不断发展，我们相信毫米波雷达将会有越来越多的应用。

毫米波雷达测角原理毫米波雷达是一种利用毫米波进行探测和测量的雷达系统。

它具有高分辨率、强抗干扰能力和大容量数据传输等优势，被广泛应用于军事、民用和工业领域。

毫米波雷达的测角原理是基于波的散射和多普勒效应。

当毫米波雷达发射器发射出一束毫米波时，该波束会遇到目标物体并发生散射。

散射波会回到雷达接收器，并由接收器进行处理和分析。

毫米波雷达通过分析接收到的散射波，可以确定目标物体的位置和速度。

测量目标物体的位置是通过测量散射波的到达时间和波的相位差来实现的。

测量目标物体的速度则是通过多普勒效应来实现的。

在测角过程中，毫米波雷达会发射多个波束，每个波束的方向和角度都有所不同。

通过分析不同波束接收到的散射波，可以确定目标物体的角度。

这种多波束的方式可以提高测角的精度和可靠性。

毫米波雷达的测角精度受到很多因素的影响，例如天线的指向性、波束的宽度、目标物体的散射特性等。

为了提高测角精度，可以采用天线阵列和信号处理算法来进行优化。

天线阵列是毫米波雷达的核心组件之一。

它由多个天线组成，可以实现波束的形成和指向性的调节。

通过调整天线阵列的指向性，可以实现对目标物体的精确测角。

信号处理算法在毫米波雷达中起着重要的作用。

它可以对接收到的散射波进行分析和处理，提取出目标物体的角度信息。

常用的信号处理算法包括波束形成算法、角度估计算法和目标跟踪算法等。

毫米波雷达的测角原理是基于波的散射和多普勒效应。

通过分析接收到的散射波，可以确定目标物体的位置和速度。

测角精度受到多种因素的影响，可以通过天线阵列和信号处理算法进行优化。

毫米波雷达在军事、民用和工业领域具有广泛的应用前景。

它的高分辨率、强抗干扰能力和大容量数据传输等优势，使其成为一种重要的探测和测量工具。

毫米波雷达测距原理（77GHz FMCW）本章摘要：介绍什么是调频连续波（FMCW），它是如何进行测距的，测距分辨率分析，测距范围分析。

调频连续波测距的基本原理：1、发射波TX为高频连续波，其频率随时间按一定规律规律变化。

2、发射波TX遇到物体之后反射，接收器接收到反射波RX。

3、信号的发射到接收，产生一定的时间间隔 t。

由这个时间间隔，得到频率差值信号IF signal。

4、对频率差值信号，进行FFT变换，得到对应的频谱。

频谱的峰值处对应的频率 f 和距离 d 具有对应关系，进而得到距离d。

5、测距分辨率的分析。

6、测距范围的分析。

上面只是调频连续波测距的整体逻辑，不太清楚没关系，下面逐步进行详细的分析：一、调频连续波的发射信号TX发射波为高频连续波，其频率随时间规律变化。

一般为锯齿形，三角形，这里介绍锯齿形，其基本组成称为chirp，下面为其性质。

二、接收信号RX1、合成器生成chirp信号。

2、发射天线发射信号TX。

3、接收天线接收反射回来的信号RX。

4、经过mixer，得到发射信号TX与接收信号RX之间的差值信号IF signal。

过程如下：三、时间差值 t，以及差值信号 IF signal•由于雷达到障碍物之间有一定的距离，从信号发射，到返回接收，有一定的距离，这个距离就产生了接收时间差值t =2d/c，其中d 为雷达到障碍物的距离，c 为光速。

•将发射/接收信号放在一个图里面，就得到如下的图。

从图中可以看出，接收信号与发射信号一样，只是延迟了时间 t。

•它俩经过mixer得到差值信号 IF signal ，其频率为 f= s*t，s为chirp的斜率，s = B/Tc。

•由 t =2d/c，f= s*t，s = B/Tc 可以得出障碍物的距离 d 与 IF signal 信号频率 f 之间的关系式: d = f * c * Tc / (2B)。

所以分析出了频率f，就可以得到距离d。

四、对IF signal 进行FFT变换，得到对应的频率 f，然后求得距离d傅里叶变换后，得到对应的频率 f，然后根据公式 d = f * c * Tc / (2B)，就可以得到距离d 了。

毫米波雷达成像原理一、引言毫米波雷达是一种利用毫米波频段进行探测和成像的技术。

它具有分辨率高、穿透力强、抗干扰性能好等优点，在军事、安防、交通等领域有着广泛的应用。

本文将介绍毫米波雷达的成像原理。

二、毫米波雷达工作原理毫米波雷达使用毫米波频段的电磁波进行探测和成像。

其工作原理可以简单概括为：发射毫米波信号，接收并处理回波信号，通过分析回波信号的特征，得到目标物体的位置、速度和形状等信息。

三、发射信号毫米波雷达通过发送一定频率的电磁波信号来实现探测。

这些信号的频率通常在30GHz到300GHz之间，对应的波长为1mm到10mm。

毫米波频段的电磁波在大气中的传播损耗较小，能够较好地穿透大气和非金属材料。

四、接收回波当发射的毫米波信号遇到目标物体时，会发生反射、散射和折射等现象。

这些现象会导致回波信号的幅度、相位和频率发生变化。

毫米波雷达通过接收并处理回波信号，可以获取目标物体的散射特性。

五、信号处理接收到的回波信号需要进行一系列的信号处理，以提取目标物体的信息。

首先，需要对回波信号进行放大和滤波，以增强信号强度和抑制噪声。

然后，可以通过时域处理和频域处理等方法，对回波信号进行分析和处理，提取目标物体的特征信息。

六、目标成像通过对回波信号进行处理，可以获取目标物体的位置、速度和形状等信息。

其中，目标物体的位置可以通过测量回波信号的到达时间和角度来确定；目标物体的速度可以通过测量回波信号的多普勒频移来确定；目标物体的形状可以通过回波信号的幅度和相位分布来确定。

七、应用领域毫米波雷达具有分辨率高、穿透力强、抗干扰性能好等特点，在军事、安防、交通等领域有着广泛的应用。

例如，在军事领域，毫米波雷达可以用于目标探测和识别，实现远程监视和警戒；在安防领域，毫米波雷达可以用于人体检测和人员定位，实现智能安防系统；在交通领域，毫米波雷达可以用于车辆检测和跟踪，实现交通管理和安全监控。

八、结论毫米波雷达利用毫米波频段的电磁波进行探测和成像，其工作原理包括发射信号、接收回波、信号处理和目标成像等步骤。

FMCW毫米波雷达测距、测速、测角方式的研究摘要：本文介绍了FMCW毫米波雷达在测距、测速、测角时的工作原理，并对原理中各种参数和体制进行了适当的浅析。

关键词：FMCW；毫米波；测距；测速；测角1引言毫米波是一类使用短波长电磁波的特殊雷达技术。

雷达系统发射的电磁波信号被其发射路径上的物体阻挡继而会发生反射，通过捕捉反射的信号，雷达系统可以确定物体的距离、速度和角度。

在天线口径相同的情况下，毫米波雷达有更窄的波束，可提高雷达的角分辨能力和测角精度，并且有利于抗电子干扰、杂波干扰和多径反射干扰等。

本文介绍了毫米波雷达在测距、测速、测角时的工作方式，通过对工作原理的解析，分析在工作过程中各参数的变化情况。

2测距毫米波振荡器产生频率为f0，经天线定向辐射出去，并在空间以电磁波形式传播，当此电磁波在空间遇到目标时反射回来。

FMCW雷达系统所用信号的频率随时间变化呈线性升高，这种信号也称线性调频脉冲。

图1为线性调频脉冲信号振幅-时间函数图。

图2为同一个线性调频脉冲信号频率-时间函数图，具有起始频率（f1）、带宽（B）、持续时间（Tc），调频脉冲信号斜率S=(f2-f1)/Tc=B/Tc。

FMCW毫米波雷达一般由发射支路、接收支路、中频支路、发射天线、接收天线和距离指示器组成，测距原理框图见图3。

图1线性调频脉冲信号（振幅-时间）图2线性调频脉冲信号（频率-时间）FMCW毫米波雷达中VCO是一个调频振荡器，产生连续波调频信号。

调频形式可以是三角波、锯齿波或正弦波调频。

前两种是线性调频，后者是非线性调频。

VC0输出调频信号如图2。

图中B为调频信号的最大频率与最小频率之差，称为调频频偏；τ为无线电电磁波从发射天线至目标再反射回到接收天线所产生的延迟时间，延迟时间τ=2L/c（c为电磁波在空气中传播速度，L为目标距离）；ｆb为中频信号，它是某一时刻发射信号与回波信号频率之差；Tc为调频周期。

通过图2中相似三角形几何知识，可以计算得到：τ/fb=TC/B，把τ=2L/c代入，经整理得到：L=cfbTc/(2B)，此公式为FMCW毫米波雷达基本测距公式。

简述毫米波雷达的结构、原理和特征。

毫米波雷达是一种基于毫米波技术的雷达系统，其结构、原理和特征如下：一、结构：毫米波雷达由发射机、接收机、天线系统、信号处理系统和显示系统等组成。

1. 发射机：发射机产生毫米波信号，并通过天线系统将信号发射出去。

2. 接收机：接收器接收从目标反射回来的信号，并将其转换为电信号。

3. 天线系统：天线系统负责发射和接收毫米波信号。

毫米波天线通常采用小型化的微带天线，具有较小的尺寸和宽频带特性。

4. 信号处理系统：接收到的信号经过信号处理系统进行滤波、放大、解调等处理，提取出目标的相关信息。

5. 显示系统：将信号处理系统处理后得到的目标信息以可视化的方式展示出来。

二、原理：毫米波雷达的工作原理是利用毫米波的特殊性质进行目标探测和跟踪。

1. 毫米波特性：毫米波的波长较短，频率较高，能够提供高分辨率的目标信息。

同时，毫米波在大气中的传播损耗较小，能够穿透一些障碍物，适用于近距离目标探测。

2. 发射与接收：发射机产生的毫米波信号通过天线系统辐射出去，当信号遇到目标时，会发生反射。

接收机接收到反射回来的信号，并将其转换为电信号。

3. 目标探测：毫米波雷达通过分析接收到的信号，可以判断目标的位置、速度、形状等信息。

利用毫米波的高分辨率特性，可以实现对小目标的探测和跟踪。

三、特征：毫米波雷达具有以下特点：1. 高分辨率：毫米波具有较短的波长，可以提供高分辨率的目标信息。

这使得毫米波雷达在目标探测和跟踪方面具有优势。

2. 适用于近距离目标探测：毫米波在大气中的传播损耗较小，能够穿透一些障碍物。

这使得毫米波雷达在近距离目标探测方面具有优势，例如在自动驾驶汽车中的应用。

3. 抗干扰能力强：由于毫米波的频率较高，其受到的干扰较少，抗干扰能力强。

这使得毫米波雷达在复杂环境下的工作更加可靠。

4. 多功能性：毫米波雷达可以应用于多种领域，如自动驾驶、智能交通、安防监控等。

其高分辨率和适用于近距离目标探测的特点使得其在这些领域中具有广泛的应用前景。

毫米波雷达计算毫米波雷达是一种利用毫米波频段进行探测和测距的雷达技术。

它是一种新兴的无线通信和感知技术，具有广泛的应用前景。

本文将从原理、特点和应用三个方面对毫米波雷达进行介绍和分析。

一、原理毫米波雷达利用毫米波频段的电磁波进行探测和测距。

毫米波波段的频率范围在30 GHz至300 GHz之间，对应的波长范围在1 mm 至10 mm之间。

相比于传统的雷达技术，毫米波雷达具有更高的频率和更短的波长，因此能够提供更高的分辨率和更精准的测距能力。

毫米波雷达的工作原理基于回波信号的时延和频率特征。

当发射器发射毫米波信号后，这些信号会被目标物体反射回来，形成回波信号。

接收器接收到回波信号后，通过比较发射信号和回波信号之间的时延和频率特征，可以确定目标物体的距离、速度和方位等信息。

二、特点毫米波雷达具有以下几个特点：1. 高分辨率：由于毫米波的波长较短，因此毫米波雷达具有更高的分辨率，能够更准确地识别和定位目标物体。

2. 抗干扰能力强：毫米波雷达在工作频段上与其他无线通信设备存在较大的隔离，因此具有较强的抗干扰能力，可以在复杂的电磁环境中正常工作。

3. 适应性强：毫米波雷达的工作频段宽，可以根据不同的应用场景选择适合的频段，具有较高的灵活性和适应性。

4. 透雨能力强：毫米波在大气中的衰减较大，但相比于其他频段的雷达技术，毫米波雷达的透雨能力较强，能够在雨雪等恶劣天气条件下正常工作。

三、应用毫米波雷达具有广泛的应用前景，主要包括以下几个方面：1. 无人驾驶：毫米波雷达可以实时感知周围环境，提供高精度的障碍物检测和测距能力，是无人驾驶汽车中不可或缺的传感器之一。

2. 安防监控：毫米波雷达可以实时监测人员和车辆的活动，提供高精度的监控和预警功能，广泛应用于安防监控系统中。

3. 智能交通：毫米波雷达可以实时检测道路上的车辆和行人，提供准确的交通流量统计和车辆跟踪功能，用于智能交通系统的优化和管理。

4. 医疗诊断：毫米波雷达可以用于医学影像诊断，通过测量和分析人体组织的反射信号，可以实现无创的疾病检测和病变定位。